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用TST隧道超前预报系统对现有TSP客户进行升级改造的工程实例.doc

1、用TST对现有TSP客户进行升级改造的工程实例 在纳XX高速的叙XX隧道的预报中,我们通过改变观测方式和资料处理技术对TSP进行升级。并对观测资料使用TSPwin 和TST 软件分别进行处理, 以资比较。 图一为左侧和右侧的TSPwin的偏移结果,问题是: 1. 使用TSP203 软件处理的结果包含较多虚假信号,左侧检波器收到数据的偏移成像图中充满了反射界面,无法判读哪里是真正的地质病害。 2. 掌子面前方的地质状况物理存在,而从TSP分析的结果看隧道两侧记录的偏移剖面结果不一致,没有可比性,从一个侧面说明TSP203 技术不可靠。 图一:TSPwin的偏

2、移结果 下图(图二)为TST的偏移结果和围岩速度扫描结果。 图二:TST的偏移结果和围岩速度扫描结果 图中完整围岩在偏移图像中的反射条纹稀少,并以红色条纹为主,波速图像中速度偏高;破碎围岩反射条纹密集,以蓝色为主,波速偏低。断裂构造与破碎带反射条纹蓝红相间,密集分布,波速偏低,这些是利用构造图像与波速图像解释的原则。两幅图像相互印证,进行综合解释。100m范围内的地质情况可分成两段。第一段K43+60 到K43+30长约30m,偏移图像内反射层密集,反应岩溶洞室边界反射强烈,岩体裂隙、构造发育。围岩波速稍低,3200/s。在K43+35里程处有一强反射,推断该处岩溶洞室内

3、发育有断裂构造;第二段从K43+030 到K42+960,长约70 米,岩溶洞室于隧道斜交部位渐少,岩体完整性变好,反射信号渐稀疏,裂隙密度降低,围岩属微风化灰岩,波速增高到波速3300m/s。 TSP新观测方案+TST软件= TSP技术升级 TSP在国内应用的十几年来,工程上反映其存在虚报误报、定位不准、含水性预报虚假等风险。从地球物理原理上来说其存在两类技术缺陷: 1. 未能区分地下三维波场和滤除侧向波 2. 其二不能准确地确定围岩波速和准确定位 为避免这些风险,需要对TSP的观测方式与资料处理技术进行升级改造。在继续使用TSP的硬件系统基础上,采用新的观测方式和TST处理技术,对TSP进行升级改造。新方案包括每侧1个检波器和12个炮点,软件增加功能包括方向滤波、速度分析和kirchhoff偏移成像等。 观测方案如下图所示: 图三:TSP新观测方案

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